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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電壓(ya)降(jiang)(jiang)，“drop”是“往下拉(la)”的(de)意思。電力線路的(de)電壓(ya)降(jiang)(jiang)是因為(wei)導體(ti)存在電阻(zu)。正因為(wei)此(ci)，不(bu)管導體(ti)采(cai)用哪種(zhong)材料(銅(tong)/鋁)都會造成線路一定的(de)電壓(ya)損耗(hao)，而這種(zhong)損耗(hao)(壓(ya)降(jiang)(jiang))不(bu)大于本身電壓(ya)的(de)5%時(shi)一般是不(bu)會對線路的(de)電力驅動產生后(hou)果的(de)。

例如380V的線路(lu)，如果電壓(ya)(ya)降為19V，也(ye)即(ji)電路(lu)電壓(ya)(ya)不低于361V，就不會有很(hen)大的問(wen)題(ti)。當(dang)然我們是希望這種壓力降越小越好。因為壓力(li)間(jian)本身(shen)是(shi)一種電力(li)損耗，雖然(ran)是(shi)不可避免，但我們總(zong)希望壓力(li)降是(shi)處(chu)于一個可接受(shou)的范圍內(nei)。

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線路電(dian)壓降的(de)計算公式(shi)

一般來(lai)說，計算線(xian)路的壓(ya)降并(bing)不復雜，可按以下步驟(zou)：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其(qi)中(zhong)：ρ-導體電阻率(銅(tong)芯電纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長度(du)(米)；S-電纜的標稱截面

3.計算(suan)線路壓降(最(zui)簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路壓(ya)降計算公式：△U=2*I*R，I-線路電流；L-線路長度

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選取導(dao)線再計算壓降，選擇導(dao)線的(de)原則：

近距離按(an)發熱條(tiao)件(jian)限制導線截面(安全載(zai)流量)；

遠距離在安全載流量的基礎上，按電壓損失條件(jian)選(xuan)擇導線截面，要保證負荷點的工作(zuo)電壓在合格范圍；

大負荷按經濟(ji)電流(liu)密(mi)度(du)選擇(ze)。

為保(bao)證導線長時間連續運行，所允許的電流密度稱安全載流量。一般規定是：銅線選5～8A/mm2；鋁線選3～5A/mm2。安全載流量還要根據導線的芯線使用環境的極限溫度、冷卻條(tiao)件(jian)、敷設條(tiao)件(jian)等綜合因素決(jue)定。

一般情況下，距離(li)短、截(jie)(jie)面積小、散(san)熱好(hao)、氣溫低等(deng)，導(dao)線的導(dao)電能力(li)強些，安全載流選(xuan)(xuan)上(shang)限(xian)；距離(li)長(chang)、截(jie)(jie)面積大、散(san)熱不好(hao)、氣溫高、自(zi)然(ran)環(huan)境(jing)差等(deng)，導(dao)線的導(dao)電能力(li)弱些，安全載流選(xuan)(xuan)下限(xian)；

如導電能力，裸導線(xian)強(qiang)于(yu)(yu)絕(jue)緣線(xian)，架(jia)空線(xian)強(qiang)于(yu)(yu)電纜，埋(mai)于(yu)(yu)地下的(de)電纜強(qiang)于(yu)(yu)敷設在地面的(de)電纜等等。

電壓(ya)降根(gen)據(ju)下列條(tiao)件計算：

環境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜排(pai)列：單(dan)芯(xin)，S=2D；功(gong)率因數(shu)cosθ=0.8；末端允許降壓降百分數(shu)≤5%。

其中：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流(liu)或計算電流(liu)(A)；L-線(xian)路(lu)長度(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三相四線(xian) K=√3 單相K=1

單相時允(yun)許電壓(ya)降：Vd=220Vx5%=11V

三相時(shi)允許電(dian)壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用(yong)25MM2線是(shi)否可行？

采用vv電纜25銅芯：

去線阻為(wei)R=0.01(300/25)=0.2，其壓(ya)降為(wei)U=0.2*100=20

單線壓(ya)(ya)降為(wei)20V，2相為(wei)40V，變壓(ya)(ya)器低壓(ya)(ya)端(duan)電壓(ya)(ya)為(wei)400V

400-40=360V

鋁線(xian)R=0.0283(300/35)=0.25，其(qi)壓(ya)降為U=0.25*100=25，末端為350V

連續(xu)長時間運(yun)行對電機有影響，建議(yi)使用35銅芯或者50鋁線。

25銅芯(xin)其壓降(jiang)U=0.0172(300/35)=0.147(≈15V)15*2=30，

末端為370V

鋁(lv)線U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為366V

可以(yi)正常(chang)使用(變壓(ya)器電壓(ya)段(duan)電壓(ya)為400V)

50kw負荷額定(ding)電(dian)流

I=P/1.732UcosΦ=50/1.732/0.38/0.8=50/0.53=94A

按(an)安全載流量可采用25mm2的銅電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果(guo)用35mm2的(de)銅電(dian)纜，算(suan)電(dian)壓(ya)損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓損失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)，低(di)壓(ya)柜(ju)在(zai)距離變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)200米處。問(wen)變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)到(dao)低(di)壓(ya)柜(ju)電壓(ya)需(xu)達到(dao)390V，需(xu)多粗電纜(lan)？

55KVA變壓器額定(ding)輸出(chu)電流(端(duan)電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米(mi)，200米(mi)處允許(xu)電壓(ya)為380V時(shi)，線與線電壓(ya)降(jiang)為20V，單根(gen)導線電壓(ya)降(jiang)U＝10V，銅芯電線阻(zu)率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根(gen)導線截面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變(bian)壓(ya)器，最大工(gong)作(zuo)電流(liu)約(yue)80A，輸出電壓(ya)400V。

如果到達配電柜的電壓要求不(bu)低于380V的話，可(ke)用35平方銅電纜或50平方鋁電纜。

如果到(dao)達(da)配電柜(ju)的(de)電壓要(yao)求不低于390V的(de)話，可用70平方銅電纜或95平方鋁(lv)電纜。

如(ru)果到達(da)配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求不低于370V的(de)話，可用25平方銅電(dian)纜或35平方鋁電(dian)纜。

三相(xiang)交流(liu)線路(lu)電壓(ya)降計算方法(fa)：電流(liu)*每根(gen)導線阻(zu)抗*1.732

導(dao)(dao)線(xian)的阻抗分為容(rong)抗、感抗和電(dian)阻。一(yi)般低壓導(dao)(dao)線(xian)截(jie)(jie)(jie)面積(ji)(ji)線(xian)路只計算電(dian)阻，用導(dao)(dao)體電(dian)阻率*導(dao)(dao)線(xian)截(jie)(jie)(jie)面積(ji)(ji)*導(dao)(dao)線(xian)長度。在這里，銅是0.0175*截(jie)(jie)(jie)面積(ji)(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)(jie)(jie)面積(ji)(ji)*230。

一(yi)般情況下連續(xu)長時(shi)間運(yun)行的設備電纜規格選大一(yi)級。確保電壓(ya)波動的情況下，設備穩定運(yun)行。